python - f2py - 函数参数的顺序搞砸了

Question

我编写了一个小的 Fortran 函数，并使用 f2py 在 Python 中将参数传递给它。不知何故，在传输过程中参数的顺序被弄乱了，我不明白为什么。

Fortran 函数的相关部分(位于名为 calc_density.f95 的文件中):

subroutine calc_density(position, nparticles, ncells, L, density)

implicit none

integer, intent(in) :: nparticles
integer, intent(in) :: ncells
double precision, intent(in) :: L
double precision, dimension(nparticles), intent(in) :: position
double precision, dimension(ncells), intent(out) :: density

double precision :: sumBuf, offSum
integer :: pLower, pUpper, pBuf, numBuf, last, idx
double precision, dimension(nparticles) :: sorted

 print *, 'Fortran ', 'position length ', size(position), &
  'density length ', size(density), 'nparticles ', nparticles, &
  'ncells ', ncells, 'L ', L

end subroutine calc_density

f2py编译命令:

f2py -c --fcompiler=gnu95 -m fortran_calc_density calc_density.f95

Python代码的相关部分:

from fortran_calc_density import calc_density as densityCalc
from numpy import array, float64

def calc_density(position, ncells, L):
  arg = array(position, dtype = float64, order = 'F')
  nparticles = len(position)
  density = densityCalc(position, nparticles,  ncells, L)

  print 'Python ', 'position length ', len(position), 'density length',  len(density), 'nparticles ', nparticles, 'ncells ', ncells, 'L ', L   
  return density

显示所有传输变量不匹配的屏幕输出示例:

Fortran position length           12 density length          100 nparticles           12 ncells          100 L    20.000000000000000    
Python  position length  100 density length  100 nparticles  100 ncells  20 L  12.5663706144

Python 的打印输出显示了值，但密度数组的长度除外，密度数组的长度应等于 ncells，因此根据 Fortran 函数的设计应为 20，与它们应该的完全一样。然而，Fortran 值完全不对，所以在传输过程中一定发生了一些事情，这扰乱了争论。

我在这里做错了什么？

Answer 1

查看由 f2py 创建的文档(使用 gfortran-5.3.0 编译):

>>> print calc_density.__doc__

Wrapper for ``calc_density``.

Parameters
----------
position : input rank-1 array('d') with bounds (nparticles)
ncells : input int
l : input float


Other Parameters
----------------
nparticles : input int, optional
    Default: len(position)

Returns
-------
density : rank-1 array('d') with bounds (cells)

您可以看到 nparticles 是可选的(这是由 f2py 自动完成的)并且默认值为 len(position)。默认情况下，可选参数被移动到参数列表的末尾。因此，在您的调用中，最后一个参数被解释为 nparticles。

您可以将 nparticles 留在函数调用之外，也可以将其移至最后一个参数。两者:

density = densityCalc(position, ncells, L)
density = densityCalc(position, ncells, L, nparticles)

应该会产生正确的结果。如果要保持fortran子程序参数列表的顺序，也可以使用关键字:

density = densityCalc(position=position, nparticles=nparticles, ncells=ncells, l=L)

请注意，fortran 不区分大小写，因此关键字必须小写 l = L。